CATALYTIC CONVERTER BERBAHAN TEMBAGA

BERBENTUK SARANG LABA-LABA

UNTUK MENGURANGI EMISI GAS BUANG

PADA SUPRA X 125

TUGAS AKHIR

Diajukan Kepada

Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar

Sarjana (S-1) Teknik Mesin

Disusun Oleh :

LUQMANUR HAFID AYATULLAH

201110120311125

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2016

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, atas limpahan rahmat serta hidayah-Nya lah Tugas Akhir

yang berjudul “CATALYTIC CONVERTER BERBAHAN TEMBAGA

BERBENTUK SARANG LABA-LABA UNTUK MENGURANGI EMISI

GAS BUANG PADA SUPRA X 125” ini dapat terselesaikan.

Dalam penyelesaian Tugas Akhir ini, tidaklah lepas dari dukungan banyak

pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih

yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang telah banyak membantu dalam

proses penyelesaian Tugas Akhir ini, yaitu:

1. Bapak dan Ibu saya tercinta yang senantiasa mendoakan, mendukung dan

selalu memotivasi hingga saya dapat menjadi seperti sekarang.

2. Ir. Ali Mokhtar, MT. dan Drs.Moh.Jufri.,ST.,MT. yang telah dengan sabar

membimbing penulis dalam menempuh perkuliahan serta penyusunan Tugas

Akhir.

3. Seluruh dosen Teknik mesin yang telah membimbing selama kuliah.

4. Semua keluarga besar yang telah menjadi motivasi saya selama ini.

5. Saudara yang tak sedarah dan seperjuangan yang telah banyak menginspirasi

dan yang berpengaruh besar terhadap hidup saya, namun tidak dapat

disebutkan satu persatu, terimakasih banyak Para Penghuni Kontrakan

njethak ngasri kecamatan Dau

6. Semua Teman - Teman Teknik Mesin Angkatan 2011, dan jurusan lain yang

telah memberikan masukan dan bantuannya.

Dengan penuh kesadaran sebagai manusia, saya mohon maaf apabila ada

kesalahan dalam penyusunan tugas akhir ini. Oleh karena itu, mohon saran dan

kritik yang bersifat membangun demi perbaikan tugas akhir ini, dan penulis

berharap Tugas Akhir ini berguna bagi semua pihak.

Malang, 23 Januari 2016

Penulis

DAFTAR ISI

Lembar Judul ....................................................................................................i

Poster ..................................................................................................................ii

Lembar Pengesahan ..........................................................................................iii

Lembar Konsultasi ............................................................................................iv

Surat Pernyataan Tidak Plagiat ......................................................................v

Abstrak Indonesia dan English ........................................................................vi

Abstrak English .................................................................................................vii

Kata Pengantar .................................................................................................viii

Daftar Isi ............................................................................................................xi

Daftar Tabel .......................................................................................................xii

Daftar Gambar ..................................................................................................xiii

Daftar Grafik .....................................................................................................xiv

BAB I Pendahuluan ..........................................................................................1

1.1 Latar Belakang ......................................................................................1

1.2 Rumusan Masalah ................................................................................3

1.3 Tujuan Penelitian .................................................................................3

1.4 Batasan Masalah ..................................................................................4

1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................4

BAB II Tinjauan Pustaka .................................................................................5

2.1 Polusi Sektor transportasi .....................................................................5

2.2 Proses Terbentuknya Gas Buang ..........................................................6

2.2.1 CO (Carbon Monoksida) .............................................................6

2.2.2 HC (HidroCarbon) .....................................................................7

2.2.3 Nox (Nitrogen) ............................................................................8

2.3 Catalytic Converter ...............................................................................9

2.3.1 Pengertian Catalytic Converter ...................................................9

2.3.2 Jenis-jenis Catalytic Converter ...................................................11

2.3.3 Cara Kerja Catalytic Converter ...................................................14

2.4 Katalis ...................................................................................................15

2.4.1 Pengertian Katalis .........................................................................15

2.4.2 Energi Aktifasi dan katalis ...........................................................17

2.4.3 Kecepatan Reaksi Katalis Heterogen ...........................................18

2.5 Substrac .................................................................................................19

2.5.1 Ceramic Pellet...............................................................................19

2.5.2 Ceramic HoneyComb ...................................................................20

2.5.3 Metallic Honeycomb ....................................................................20

2.6 Material Katalis .....................................................................................21

2.7 Tembaga ................................................................................................22

2.8 Desain katalis Model Jaring Laba-laba .................................................23

2.9 Perbandingan Udara Bahan Bakar ( A/F ) atau AFR ............................24

2.10 Reaksi Pembakaran ..............................................................................25

BAB III Metode Penelitian ...............................................................................28

3.1 Merencanakan dan Merancang Catalytic Converter .............................28

3.1.1 Perhitungan Dimensi ...................................................................28

3.1.2 Desain Chasing Catalytic Converter.............................................28

3.1.3 Desain Catalis Bentuk Sarang Laba-laba .....................................30

3.1.4 Alat dan Bahan untuk Pembuatan Katalis ....................................30

3.1.5 Pembuatan Katalis ........................................................................30

3.2 Pelaksanaan Pengujian ..........................................................................32

3.2.1 Persiapan Pengujian ......................................................................32

3.2.2 Prosedur Pengujian .......................................................................34

3.2.3 Variabel pengujian ........................................................................37

3.2.4 Prosedur Pengambilan Data..........................................................37

3.2.5 Analisa Data .................................................................................38

3.2.6 Waktu dan Tempat Penelitian.......................................................38

3.3 Skema Penelitian ...................................................................................39

BAB IV Hasil dan Pembahasan .......................................................................40

4.1 Data Hasil Pengujian.............................................................................40

4.1.1 Data Hasil Pengujian Gas Buang Tanpa Catalytic Converter ......40

4.1.2 Data Hasil Pengujian Gas Buang Dengan Catalytic Converter ....41

4.2 Pembahasan dan Perhitungan Data Hasil Pengujian ............................41

4.2.1 Analisa Emisi Gas Buang Hidrokarbon (HC) ..............................41

4.2.2 Analisa Emisi Gas Buang Karbon Monoksida (CO) ..................42

4.2.3 Analisa Emisi Gas Buang Karbon Dioksida (CO2).....................44

4.2.4 Analisa Gas Oksigen (O2) ...........................................................45

4.2.5 Analisa prosentase penurunan emisi gas buang pada katalis ...... 46

BAB V Penutup .................................................................................................48

5.1 Kesimpulan .................................................................................................48

5.2 Saran ...........................................................................................................49

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................50

LAMPIRAN

Daftar Tabel

Tabel 2.1 sumber-sumber polusi udara ...............................................................6

Tabel 2.2 Pengaruh A/F pada daya, bahan bakar dan emisi ...............................26

Tabel 2.3 Standart Emisi Gas Buang ..................................................................27

Tabel 4.1 Data hasil pengujian tanpa Catalytic Converter ..................................40

Tabel 4.2 Data Data hasil pengujian dengan Catalytic Converter ......................41

Tabel 4.3 Emisi Gas buang tanpa Catalytic Converter .......................................46

Tabel 4.4 Emisi Gas buang dengan Catalytic Converter ....................................47

Daftar Gambar

Gambar 2.1 Tempat catalytic converter pada kendaraan bermotor ....................11

Gambar 2.2 Single Bed Oksidasi ........................................................................11

Gambar 2.3 Dual Bed oksidation ........................................................................12

Gambar 2.4 Single Bed Three way .....................................................................14

Gambar 2.5 Catalytic Converter Ceramic pellet .................................................19

Gambar 2.6 Catalytic Converter Ceramic honeycomb .......................................20

Gambar 2.7 Catalytic Converter metallic honeycomb ........................................21

Gambar 3.1 Desain CC 3 dimensi .......................................................................29

Gambar 3.2 Casing catalytic converter ...............................................................29

Gambar 3.3 Dimensi katalis bentuk sarang laba - laba .......................................30

Gambar 3.4 Bahan dan alat sebagai pembuatan katalis ......................................31

Gambar 3.5 proses pembentukan sarang laba - laba ...........................................31

Gambar 3.6 Model sarang laba-laba sebagai katalis ...........................................32

Gambar 3.7 katalis yang sudah jadi dan siap untuk diuji ....................................32

Gambar 3.8 Gas Analyzer Tecnotest MOD 488 .................................................33

Gambar 3.9 Engine Stand yang dipergunakan untuk penelitian .........................34

Gambar 3.10 Pengunjian tanpa menggunakan Catalyst ......................................36

Gambar 3.11 Pengujian dengan menggunakan catalyst ......................................37

Daftar Grafik

Grafik 2.1 Hubungan AFR dan Emisi Gas Buang ............................................. 26

Grafik 4.1 grafik hubungan antara Emisi HC dengan Variabel putaran ............ 42

Grafik 4.2 Grafik Hubungan antara Emisi CO dengan Variabel Putaran .......... 43

Grafik 4.3 Grafik Hubungan antara Emisi CO2 dengan Variabel Putaran ........ 44

Grafik : 4.4 Grafik Hubungan antara Emisi O2 dengan Variabel Putaran......... 45

DAFTAR PUSTAKA

1) Aryanto A, Razif M, 2000, study penggunaan tembaga (Cu) sebagai Catalytic

Converter pada knalpot sepeda motor dua tak terhadap emisi gas

CO (jurnal), Teknik Lingkungan, ITS.

2) Badan Pengendalian Dampak lingkungan (2002), Sumber Dan Standart Emisi

Gas Buang.

3) Chusnul. M 2005, Study Penggunaan Katalis CuO/yAL203 sebagai Catalytic

Converter Untuk Mereduksi Emisi CO, ITS, Surabaya.

4) Dowden D.A., atall, 1970, Catalytic Hand Book, Verlag New York, Inc

5) Heisler H., 1995, Advanced Engine Tecnology Hodder Headline Group,

London.

6) Intisari, 1999, upaya mengurangi emisi gas buang kendaraan

bermotor (jurnal).

7) Irawan B. , 2003, Rancang Bangun Catalytric Converter dengan Material

Substrat Tembaga (Cu) untuk Mereduksi Emisi Gas CO, Tesis MIL UNDIP

8) Obert. Erdward F. , 1973, Internal Combustion Engine and Air Pollution,

Third Edition. Harper & Row, Publisher, Inc, New York

9) Springer – Verlag New York Inc, 1970, catalyst hand book. Walfe Scintific

Book, London – England

10) Warju, 2006, Pengaruh Penggunaan Catalytic Concerter Tembaga berlapis

Mangan Terhadap Kadar Polutan Motor Bensin Empat Langkah. Institut

Teknologi Surabaya

11) Hariripriyanto.blogspot.co.id (modul pembelajaran system gas buang sepeda

motor)

12) http://id.m.wikipedia.org/wiki/katalis

13) http://dyahernawati.wordpress.com